موضوع پروژه
صنایع روغن خوراکی
محقق :
سعید مطرب کردی
استاد مربوطه :
آقای مهندس زارع نژاد
سال تحصیلی : نیم سال دوم 90 – 91
بهار 91
فهرست
روغن………………………………………………………………………………… 1
ترکیبات روغن و انواع آن……………………………………………………… 4
جدول اسید های چرب اشباع …………………………………………………. 7
جدول اسید های چرب غیر اشباع ……………………………………………. 8
میزان اسید لینوئیک در روغن گیاهی………………………………………… 9
روغن های سنتزی……………………………………………………………….. 17
فرایند کامل تولید روغن خوراکی…………………………………………… 19
منابع……………………………………………………………………………………. 42
روغن
واژه روغن برای آن دسته از مایعات به کار می رود که با آب مخلوط نمی شوند و به دلیل آن که چگالی آنها کمتر از آب است، روی آب شناور می مانند. اصولاً روغن به چربی اطلاق می شود که در دمای اتاق معمولاً به حالت مایع باشد. روغن ها هم همچون چربی ها متشکل از تری گلیسرید، مونوگلیسرید و مقداری هم دی گلیسرید می باشند. از آنجا که روغن حاوی مقدار زیادی چربی اشباع نشده است، در دمای اتاق مایع می باشد. روغن ها انواع مختلف دارند. می توانند صنعتی بوده یا تنها برای مصارف خوراکی و پخت و پز مورد استفاده قرار گیرند. در این بخش به توضیح در مورد روغن های خوراکی که معمولاً برای پختن غذاها مورد استفاده قرار می گیرند، می پردازیم.
روغن های خوراکی
روغن های خوراکی را معمولاً از چربی های نباتی یا حیوانی به دست می آورند. چربی های نباتی در دمای اتاق مایعند. این نوع روغن ها را اغلب از گیاهان، مغز میوه، دانه گیاه و… تهیه می کنند. البته اغلب چربی های حیوانی در دمای اتاق به حالت جامدند و بنابراین نمی توان آنها را جزو روغن به حساب آورد. اما برخی جانوران از جمله ماهی، وال و برخی از حیواناتی که در آب و هوای سرد زندگی می کنند، چربی بدنشان به حالت روغن مایع می باشد.
معمولاً از روغن برای سرخ کردن و پختن غذا استفاده می شود. گاهی به منظور نگهداری از مواد غذایی هم به آنها روغن می زنند.
روغن های نباتی
روغن های نباتی (گیاهی) را از گیاهان یا دانهٔ آنها استخراج می کنند. برخی روغن های گیاهی از جمله روغن دانه شلغم روغنی یا روغن پنبه دانه، بدون انجام عملیات مخصوص بر روی آنها، برای مصرف انسان مناسب نیستند.
روغن های نباتی همچون دیگر انواع چربی، از استرهای گلیسرین و همچنین از مخلوط انواع مختلف اسید چرب تشکیل یافته اند. این روغن ها در آب حل نمی شوند، اما در برخی حلال های آلی، محلول هستند.
منبع روغن نباتی معمولاً روغن های نباتی رایج را از دانه گیاهان زیر به دست می آورند:
دانه های روغنی
* پنبه
* شاهدانه
* خردل
* دانه شلغم روغنی
* کانولا (نوع خاصی شلغم روغنی که میزان مواد سمی آن را به حداقل رسانده اند)
* کنجد
* آفتاب گردان
* کاجیره یا زرتک
* دانه انگور
* بزرک یا کتان
دیگر انواع روغن های نباتی
* روغن بادام
* روغن آووکادو
* روغن ذرت
* روغن کرچک
* روغن پنبه دانه
* روغن نارگیل
* روغن فندق
* روغن زیتون
* روغن نخل (که از میوه درخت نخل روغنی به دست می آید)
* روغن بادام زمینی
* روغن کدو تنبل
* روغن برنج
* روغن دانه سویا
* روغن گردو
* روغن بزرک
* روغن گلرنگ
* روغن مغز پالم
از میان این روغن ها، اغلب افراد از روغن زیتون، روغن دانه آفتاب گردان و روغن نخل (که در دمای اتاق جامد است) برای تهیه غذاهای خود استفاده می نمایند.
شیوه استخراج
روش جدید استخراج روغن از دانهٔ گیاهان، به طریق شیمیایی و با استفاده از حلال های خاصی می باشد. این روش، محصول بیشتری تولید می کند، با صرفه تر است و سریع تر هم انجام می پذیرد.
روشی دیگر برای استخراج روغن از دانه گیاهان، بدون استفاده از حلال صورت می گیرد و به استخراج فیزیکی معروف است. در این روش روغن را با روش های مکانیکی فشردن، استخراج می نمایند. از این روش معمولاً برای تهیه روغن های خوراکی استفاده می شود.
ترکیبات روغن ها و انواع روغن آفتابگردان,سویا,کلزا و پنبه دانه
ساختار شیمیایی روغن ها و چربی ها : روغن ها و چربی ها ترکیباتی غیر محلول در آب ، با منشا نباتی و حیوانی هستند ، که اکثرا شامل استرهای گلیسریل و اسیدهای چرب یا تری گلیسریدها هستند . از نظر ساختمانی تری گلیسریدها ، حاصل واکنش استری شدن سه ملکول اسید چرب با یک ملکول گلیسرول ( الکل سه ظرفیتی ) هستند .
آب + 3 ملکول روغن 3 اسید چرب + گلیسرول
تفاوت چربی ها و روغن ها بسته به ترکیب اسید چرب ساختار تری گلیسرید تشکیل دهنده آن ها است .
وجه تمایز خاصی بین روغن و چربی وجود ندارد ، ولی معمولا وقتی که ترکیب فوق به صورت مایع باشد ، آن را روغن نامیده و در صورتیکه به حالت جامد باشد ، به آن چربی گویند . جالب است بدانید که گلیسرول ( گلیسرسین) در سال 1783 توسط یک دارو ساز و شیمیدان سوئدی بنام شیل(Sheele ) هنگامیکه بر روی روغن زیتون تحقیقاتی انجام می داد ، کشف شد . نام گلیسرین از یک لغت یونانی به معنی شیرین کنندهگرفته شده است .
گلیسرول یک الکل سه ظرفیتی است که مشخصات آن به شرح زیر است :
فرمول شیمیایی:
وزن ملکولی M= 22.11
نقطه ذوب Fp=20 °c
نقطه جوش Bp(760)=290 °c
Bp(20)=182 °c
وزن مخصوص d(40)=1.2611
ویسکوزیته 1759.6 cp
در حال حاضر مصرف گلیسرول در دنیا 500 هزار تن در سال است ، که میزان قابل ملاحظه ای از آن در کارخانه های شیمیایی و داروسازی و مقدار ناچیزی از آن در صنایع غذایی ، دخانیات و صنعت پلاستیک کاربرد دارد .
جالب است بدانید که در طبیعت بیش از 200 نوع اسید چرب شناخته شده ، که در ساختار روغن ها و چربی ها به کار رفته است .
اسیدهای چربی که در ساختمان چربیها وجود دارد و معمولاً تعداد کربن هایشان زوج است و به سه دسته تقسیممی شوند :
1- اسیدهای چرب کوتاه زنجیر
2- اسیدهای چرب متوسط زنجیر
3- اسیدهای چرب دراز زنجیر
1- اسیدهای چرب کوتاه زنجیر : معمولاً 4 تا 6 اتم کربن در ساختمان خود دارند و معمولاً فرٌار هستند .
2- اسیدهای چرب متوسط زنجیر : معمولاً 8 تا 12 کربن در زنجیره خود دارند و در درجه حرارت آشپزخانه یا معمولی مایع هستند ، علی رغم اینکه از اسیدهای چرب اشباع شده درست شده اند .
3- اسیدهای چرب دراز زنجیر : 14 تا 30 کربن دارند ولی چربیهای خوراکی بیشتر 14 تا 22 کربنی هستند . پس عاملی که روی حالت فیزیکی یا نقطه ذوب چربی اثر دارد طول زنجیره اسید چرب آن است که خیلی مهم است .
چنانکه می دانیم اسیدهای چرب را می توان به دو گروه اشباع شده و اشباع نشده تقسیم کرد .
اسیدهای چرب اشباع
اولین اسید چرب شناخته شده اسید بوتیریک است ، که نخستین بار در کره مشاهده شد . اسیدهای چرب اشباع با 8 کربن در حرارت های معمولی مایع می باشند ، و در چربی شیر یافت می شوند . با افزایش تعداد کربن ها در ساختار ، اسیدهای چرب بصورت جامد در می آیند . همچنین با این افزایش نقطه ذوب ، وزن ملکولی و ویسکوزیته افزایش می یابد . اسیدهای چرب کاپریک ( C 10 )،مرستیک( C 14 ) و لوریک ( C 12 ) در روغن نارگیل و هسته خرما ( پالم: Palm) موجودند . میزان اسیدهای چرب پالمتیک (C 16 )و استئاریک (C 18 ) موجود در چربی ها متفاوت است . روغن نخل یا Palm سرشار از اسید پالمتیک و بافت چربی حیوانی ( پیه ) سرشار از اسید استئاریک می باشد .
جدول اسیدهای چرب اشباع
نام اسید چرب اشباع
فرمول
شیمیایی
وزن
ملکولی
نقطه ذوب
(◦c)
مواد غذایی
دارای اسید چرب
اسید بوتیریک
C4H8O2
88.11
7.9-
چربی شیر ، خامه و کره
اسید کاپروئیک
C6H12O2
116.16
4-
چربی شیر و نارگیل
اسید کاپریلیک
C8H16O2
144.22
16.7
چربی خامه ، نارگیل و پالم
اسید کاپریک
C10H20O2
172.27
31.3
چربی خامه و نارگیل
اسید لوریک
C12H24O2
200.32
43.5
هسته و روغن نخل
اسید میرستیک
C14H28O2
228.32
54.4
هسته نخل
اسید پالمتیک
C16H32O2
256.43
62.9
نخل
اسید استئاریک
C18H36O2
284.49
62.6
پیه گاو
اسید آراشیدیک
C20H40O2
312.54
75.4
گردو و بادام زمینی
اسید بهنیک
C22H44O2
340.59
79.9
بادام زمینی و روغن خردل
اسید گیئوسرین
C24H48O2
368.65
84.2
بادام زمینی و روغن خردل
اسیدهای چرب غیر اشباع
اسیدهای چرب اشباع نشده برای سلامتی انسان و اغلب حیوانات ضروری می باشند . از آنجائیکه بدن این موجودات زنده قابلیت سنتز اسیدهای چرب غیر اشباع را ندارد ، باید این مواد در جیره غذایی روزانه این موجودات وجود داشته باشد ، تا به مصرف بافت های بدن برسد .
بیشترین میزان اسیدهای چرب اشباع نشده موجود در چربی ها و روغن ها را گروه C18 تشکیل می دهند .
بهترین آن ها اسید اولئیک ، C18با دو پیوند مضاعف ، و یا اسیدهای چرب با چند پیوند مضاعف هستند.
جدول اسیدهای چرب غیر اشباع
نام اسید چرب اشباع
فرمول
شیمیایی
وزن
ملکولی
نقطه ذوب
(◦c)
مواد غذایی
دارای اسید چرب
اسید اولئیک
C18H34O2
282.47
13
روغن زیتون ، کلزا ، ذرت
اسید اروسیک
C22H49O2
310.52
4.5
روغن کلزا و خردل
اسید لینولئیک
C18H32O2
280.44
5.2-
روغن گلرنگ و آفتابگردان
اسید لینولینیک
C18H32O2
278.42
11-
روغن کتان و ماهی هرینگ
اسید راکیورپیک
C20H32O2
2304.46
49.5-
روغن ماهی هرینگ وکنجد
اسید ایگزاپنتان
C20H34O2
روغن ماهی
مهمترین اسید چرب اشباع نشده از نظر تغذیه اسید لینوئیک است ، که در بدن سنتز نمی شود . لذا باید توسط جیره غذایی تامین شود . کمبود اسید لینوئیک باعث بیماری تصلب شرائین در انسان می شود ، که در نهایت منجر به سکته قلبی خواهد شد . این اسید چرب اشباع نشده در سلامتی انسان نقش اساسی ایفا می کند که از آن جمله می توان به ترمیم بافت های مجروح ، سلامتی و طراوت پوست ، کمک به مکانیسم رشد و ساخت پروستاگلاین اشاره کرد .
میزان اسید لینوئیک موجود در روغن های گیاهی و چربی های حیوانی
روغن ها و
چربی ها
درصد اسید
لینوویک
روغن ها و
چربی ها
درصد اسید
لینوویک
روغن گلرنگ
80-75
روغن زیتون
10-6
روغن آفتابگردان
70-65
روغن نارگیل
3-1
روغن سویا
65-55
روغن هسته نخل
2-1
روغن پنبه دانه
48-42
چربی خوک
10-1
روغن ذرت
55-40
چربی گاو
2-1
روغن بادام زمینی
20-15
چربی گوسفند
5-2
روغن پالم
12-8
چربی مرغ
20-10
کره
3-0.5
در اسیدهای چرب اشباع نشده ، ایزومرهای هندسی و مکانی از مولکول ها وجود دارند . در حالت طبیعی پیوندهای دوگانه اسیدهای چرب غیر اشباع در موقعیت چرخشی سیس قرار دارند ، یعنی زنجیره های کربنی دو طرف پیوند دوگانه در مجاورت یکدیگر هستند و اتم های هیدروژن نیز در سمت دیگر در مجاورت هم قرار گرفته اند.اما فرم ایزومری ترانس زمانی ایجاد می شود که زنجیره اتم های کربن تا حدی مستقیم شده باشد و اتم های هیدروژن نیز در جهت مخالف یکدیگر واقع شده باشند . ایزومر ترانس یک اسید چرب غیر عادی است و در مقایسه با ایزومر سیس دارای نقطه ذوب بالاتر ، قابلیت انحلال کمتر و واکنش پذیری کندتر است . ایزومر ترانس طی فرآیند هیدروژناسیون برای تولید روغن نباتی جامد و نیز مقدار کمی طی عملیات بی بو کردن روغن های مایع به وجود می آید و همچنین در بعضی مواد غذایی طبیعی مانند شیر به میزان کم وجود دارد . وجود این اسید چرب در روغن و چربی نامطلوب و برای سلامتی مضر است ، از همین رو تنها روغن هایی برای مصرف مناسبند که میزان اسید چرب ترانس آنها کمتر از 10 درصد باشد .
اسیدهای چرب نیز بر حسب ضروری و غیر ضروری بودن تقسیم می شود که اسیدهای چرب ضروری دو نوع هستند :
1- اسید لینولینک
2- اسید گامالینولینک
اصولاً اسیدهای چرب ضروری در روغن مایع وجود دارند و اسیدهای چربی که دارای چند پیوند دوگانه هستند وجود دارد . مهمترین اسید چربی که وجود دارد ، امگاسه است که منحصراً در روغن ماهی وجود دارد و ویژگی خاصی به روغن ماهی داده است . در حقیقت چربی گوشت یا پروتئین ماهی بهترین چربی است ، زیرا اسید چرب ضروری نه تنها کلسترول خون را بالا نمی برد بلکه باعث کاهش کلسترول خون می شود . پس از آن اسید چرب امگاشش را داریم که در روغن نباتی ، پنبه دانه و آفتابگردان وجود دارد و از نظر تغذیه ای اهمیت ویژه ای دارد .
در مجموع اسیدهای چرب که دارای پیوند دوگانه هستند تنها 7 تا 8 درصد کل کالری بدن انسان را تامین می کنند و افراط در مصرف آنها تاثیر سرطان زایی دارد .
علائم کمبود اسیدهای چرب ضروری عبارتند از :
توقف در رشد ( مخصوصاً در دوران رشد )
ایجاد ضایعات پوستی ( اگزما )
اختلال در تولید مثل ، اختلال در شیر دادن
وجود پروتئین در ادرار ( که در اثر شکنندگی فرژلیتی اجزاء و لوله های موئینه کلیوی می شود )
اعمال اسیدهای چرب ضروری چیست ؟
اسیدهای چرب ضروری در ساختمان فسفو لیپیدها شرکت دارند و معمولاً فسفر لیپیدها در ساختمان سلولی نقش دارند در صورت کمبود فسفر لیپیدها ، متابولیسم انرژی مختل می شود . مثلاً متابولیسم در جداره میتوکندری انجام می شود و کمبود فسفولیپیدها منجر به اختلال در متابولیسم سلولی می شود .
همچنین اسیدهای چرب ضروری باعث کاهش کلسترول می شوند بنابراین وجود آنها و یا نسبت اسیدهای چرب ضروری به اسیدهای چرب اشباع شده عاملی است که در میزان کلسترول خون موثر است و نیز در ساختمان پرستوگلاندینها دخالت دارند زیرا پرستوگلاندینها اعمال حیاتی متعددی را در بدن انسان انجام می دهند .
استخراج روغن از دانه های روغنی با استفاده از حلال اثرات منفی بر روی تری گلیسریدها ی موجود دارد و بخصوص اسیدهای چرب اشباع نشده روغن را کاهش خواهد داد.
همچنین در مرحله بی بو کردن روغن های خام که قبلا در مورد آن توضیح داده شد ، حرارت بالا باعث تبدیل اسید لینوئیک به دیمریاالیگومر می شود . البته مقادیر دیمر تشکیل شده به مدت گرمادهی و درجه حرارت روغن بستگی دارد . همچنین ثابت شده که در این فرایند اسیدهای چرب اشباع نشده از فرم ایزومری سیس به ترانس
تبدیل می شوند ، که متاسفانه میزان آن در کارخانه های ایران در حدود 40% است . این تغییرات ایزومری موجب افزایش نقطه ذوب روغن ها نیز می شود .
خصوصیات روغن های طبیعی : در آب نامحلولند ولی در اکثر حلال های آلی محلول می باشند . کیفیت
چرب دارند ، وزن مخصوصشان از آب کمتر است و به سهولت قابلیت صابونی شدن با قلیایی ها را دارند.
روغن ها و چربی ها جهت مصارف خوراکی و صنعتی کم و بیش در تمام کشورها تولید می شوند . تولید جهانی از 17 منبع روغن نباتی و حیوانی در سال های1976-80، سالیانه 52.6 میلیون تن ، در سال های 1986-90 سالیانه 75.7 میلیون تن و در سال های 1996-2000 سالیانه 103.4 میلیون تن بوده است ؛ و پیش بینی می شود که در سال های2006-2010 به سالیانه 139.4 میلیون تن برسد.
( INFORM VOL.12 NO.10 2001)
17 منبع روغن نباتی و حیوانی عبارتند از : سویا ، تخم پنبه ، بادام زمینی ، آفتابگردان ، گلزا(کانولا) ، کنجد ، پالم ، هسته پالم ، نارگیل ، کره ، چربی خوک ، روغن ماهی های بزرگ و پنبه .
رشد سریع این صنعت بسته به نیاز به تولید بیشتر روغن های نباتی است . کشورهای صادر کننده روغن ها و چربی ها محدود هستند ، لذا اکثر کشورهای جهان با کمبود منابع روغنی روبه رو هستند و وارد کننده می باشند .
در سال 1985 ،56.4% از چربی مورد مصرف خوراکی کشور امریکا از منابع حیوانی ، % 30.2 از سویا و ، 13.4% از سایر منابع روغن نباتی تامین شده است . تقریباً 70% از روغن سویا به صورت هیدروژنه به بازار عرضه می شود .
چهار دانه روغنی مهم از نظر میزان تولید به ترتیب عبارت از دانه سویا با میزان حدود 20% روغن در دانه ، پالم با میزان حدود 50% روغن در گوشت میوه ، کلزا ( کانولا ) و سپس آفتابگردان با میزان حدود 45% روغن در دانه هستند . روغن های تخم پنبه ، بادام زمینی ، نارگیل ، زیتون ، هسته پالم و ذرت در سطح پایین تری از تولید قرار دارند .
دانه های روغنی به جهت غنی بودن از چربی و پروتئین های گیاهی در تجارت جهانی از اهمیت خاصی برخوردارند.
روغن آفتابگردان:
این روغن از مغز دانه های آفتابگردان به دست می آید. رنگ آن زرد کم رنگ و از بسیاری از جهات شبیه روغن زیتون است . بو و طعم آن مطبوع و بسیار رقیق است . در حرارت های پایین به صورت مایع است . مقدار روغن در دانه های خشک شده که در هوا حدود 7% رطوبت داشته باشند ، به طور متوسط 28% است ، ولی مقدار روغن در مغز آن بین 45-55%متغیر است افزایش اندیس یدی آن به محل کشت ، درجه حرارت ، حاصل خیزی خاک و رطوبت بستگی دارد . ولی آنچه به صورت تجاری عرضه می شود ، به دلیل اختلاط روغن هایی با منشا های مختلف دارای اندیس یدی در محدوده باریکی است . ترکیب اسیدهای چرب در روغن آفتابگردان به آن امتیاز ویژه ای از نظر خوراکی می دهد . چون مقدار اسیدهای چرب اشباع شده آن مثل اسید پالمتیک ، لینوییک و استئاریک نسبتا کم است . به دلیل پایین بودن اسید لینوئیک قابلیت نگهداری آن عالی است . روغن آفتابگردان دارای کیفیت عالی برای پخت و پز و استفاده در سالاد می باشد . در بیشتر کشورهای اروپایی و ایران برای تهیه روغن نباتی هیدروژنه و مارگارین از آن استفاده می شود . از آنجایی که نقطه دود آن بالاست ، برای سرخ کردن نیز می توان از آن استفاده کرد ، گرچه گزارش شده که این روغن در اثر درجه حرارت پلیمریزه شده و بهتر است از آن برای سرخ کردن سیب زمینی استفاده نشود .
آفتابگردان روغن خام کاملا زرد دارد ، ولی پس از تصفیه کم رنگ و گاهی بی رنگ می شود . مقدار مواد ضد اکسیداسیون آن کم است .
از خصوصیات دیگر روغن آفتابگردان وزن مخصوص 0.905 – 0.91،اندیس صابونی189-194 و اندیس یدی 110-145است . روغن آفتابگردان حدود 3.5-6.5% اسید پالمتیک ، 13-13.3% اسید استئاریک و 20-40% اسید اولئیک است.
و دارای ویژگی های زیر می باشد:
· میزان اسید چرب اشباع حدود %12
· میزان اسید چرب امگا9 حدود %23
· میزان اسید چرب امگا6 حدود %66
· میزان اسید چرب امگا3 حدود %3
روغن سویا:
لوبیای سویا حدود 2800 سال قبل از میلاد مسیح در چین کشف شد . اما در حال حاضر کشورهایی مثل امریکا و برزیل بزرگترین تولید کنندهای سویا می باشند .
گیاه سویا در ارتفاعات 3000 متری و در دمای 22 – 30 °c به خوبی رشد می کند . افزایش دمای محیط در افزایش نسبت چربی به پروتئین در لوبیای سویا موثر است.
ارتفاع این گیاه به 30 الی 180 سانتی متر می رسد طول غلاف سویا 2 تا 10 سانتی متر است که هر غلاف حاوی 4 دانه است . 1000 دانه سویا 50 الی 300 گرم وزن دارد که حاوی 17-20درصد چربی و 30-40 درصد پروتئین می باشد . دانه های لوبیا معمولاً دارای یک پوسته به رنگ روشن می باشند که این پوسته نازک بوده و قبل از استخراج روغن،از مغز جدا می شود و در حالت کلی گفته می شود که تاکنون متجاوز از 1500 نوع دانه سویا شناخته شده است که از نظر رنگ و اندازه،رنگ و شکل متفاوت هستند . از نظر اهمیت اقتصادی این دانه ی روغنی همین بس که در 50 سال اخیر 1/3 کل دانه های روغنی جهان را تشکیل داده است . در حال حاضر 50 درصد لوبیای سویا در آمریکا کشت می شود ؛ لوبیای سویا همان طور که گفته شد دارای پوست نازکی است که 7 درصد آن را تشکیل می دهد . با توجه به شرایط مختلف،میزان چربی و پروتئین سویا تغییر می کند به طور متوسط دانه ی سویا حاوی 20 درصد روغن است روغن سویای خام اگر از نوع مرغوبی باشد ، دارای رنگ روشنی است ولی اگر دانه ها از نوع نامرغوب و یا فاسد باشند دارای رنگ قهوه ایی و تیره خواهد بود و مرحله ی رنگبری روغن به سختی انجام می شود ؛ روغن سویا فراوان و نسبتاً ارزان است ؛ ولی اگر بنا به دلایلی عرضه ی آن کاهش یابد ممکن است با روغن های دیگر مخلوط وبه شکل تقلبی عرضه می شود . در مجموع این روغن از کیفیت خوبی برخوردار است . اندیس یدی سویا 120-143 بوده و نقطه ی ذوب آن حدود 8°c و سرشار از اسید های چرپ اشباع اسید لینوئیک با دوباند دوگانه است.
روغن سویا روغن مناسب برای سالاد و برای طباخی است و جهت حفظ ارزش تغذیه ای اسیدهای چرب امگا3 و امگا6 از حرارت دادن طولانی خودداری شود.
روغن سویا به علت دارا بودن درصد زیادی از اسیدهای چرب با چند باند دوگانه، از مقاومت بسیار پایینی برخوردار است و لذا برای سرخ کردن، مناسب نیست.
بعلت تماس مستقیم روغن بااکسیژن و رطوبت موجود درماده سرخ شونده در دمای بالا، واکنش هایی نظیر پلیمریزاسیون، هیدرولیز، ایزومریزاسیون و سیکلیزاسیون رخ می دهد که حاصل آنها ماده ای شیمیایی با ترکیبات متفاوت است که رابطه تنگاتنگی با سلامتی مصرف کننده دارد. برای حفظ سلامتی مصرف کنندگان ، تعیین معیاری در خصوص کنترل روغن ها و چربی های مخصوص سرخ کردنی عمیق، ضروری است. مظفری افزود: روغن ها و چربی هایی که در معرض حرارت اضافی قرار می گیرند، اثرات مضر دارند.
روغن سویا مقاومت کمتری نسبت به روغن آفتابگردان در فرآیند سرخ کردنی عمیق دارد و لذا برای فرآیند سرخ کردنی عمیق، توصیه نمی شود. افزایش رنگ قرمز از این روغن نیز نمایانگر افزایش فساد روغن می باشد. در کشورهایی که فرآورده های سویا مصرف می شود، میزان بیماری های قلبی و عروقی پایین است.
وی اظهار داشت: مطالعات نشان داده است که مصرف غذاهای حاوی سویا یا سایر فرآورده های آن موجب پیشگیری بسیاری از سرطانها ازجمله سرطانهای وابسته به هورمون، پستان، پروستات و غیره می شود. به گفته وی، این دانه روغنی در سلامت استخوان به خصوص درمان پوکی استخوان موثر است و تقویت کننده طحال و لوزالمعده، تمیزکننده رگهای خونی و قلب، تسریع کننده گردش خون، موثر در فعالیتهای روده، تقویت کننده دید و دافع سموم بدن می باشد.
وی ترکیبات غذایی سویا را ۱۵۰گرم کالری، ۱۴گرم پروتئین، هشت گرم چربی ۹گرم کربوهیدرات، دو میلی گرم سدیم و پنج گرم فیبر اعلام کرد. این متخصص تغذیه افزود: سویا طعم شیرین و خواص درمانی بی نظیری دارد و به همراه سبزیجات در انواع سوپ، سالاد و خورش استفاده می شود. وی گفت: سویا تنها دانه گیاهی است که دارای ۹آمینو اسید ضروری و یک پروتئین کامل می باشد و دارای میزان بالایی از اسیدهای چرب امگاتری است که سکته مغزی و حمله قلبی را کاهش می دهد.
از آنجایی که در برنامه غذایی روزانه از انواع گوشت و لبنیات با درصد اسید چرب اشباع بالا ، دارای اسید چرب امگا9 و عملاً بدون اسیدهای چرب امگا6 و امگا3 نیز استفاده می شود ، لذا به توازن تغذیه ای توصیه شده است.
روغن سویا دارای ویژگی های زیر می باشد:
· میزان اسید چرب اشباع بطور متوسط حدود %15
· میزان اسید چرب امگا9 حدود %24
· میزان اسید چرب امگا6 حدود %54
· میزان اسید چرب امگا3 حدود %7
روغن کلزا(کانولا):
روغن کانولا محصولی است که از هیبریداسیون کردن تخم شلغم روغنی به دست می آید، اخیراً یکی از محبوب ترین روغن ها برای متخصصین تغذیه و پزشکانی که ادعا میکنند خطر بیماری های قلبی را کاهش می دهد شده است.
دانه این روغن در راستای ارزش تغذیه ای روغن موجود در آن اصلاح شده است.
از آنجایی که این اصلاح اولین بار در کانادا صورت گرفته است نام آن از دو کلمه Canada و oil گرفته شده است.
فواید:
حاوی میزان کمی روغن اشباع می باشد.
حاوی میزان زیادی روغن غیر اشباع مونو می باشد.
حاوی میزان زیادی اسید چرب امگا 3 می باشد.
در مقایسه با روغنهای دیگر، بهترین ترکیب اسید چرب را دارا می باشد.
همه ی ما طبق تجربیاتمان می دانیم، چیزی که یکسری فایده برای سلامتیمان داشته باشد، از طرف دیگر مضراتی نیز برایمان دارد. روغن کانولا هم همینطور است. باوجود فواید زیاد آن، باعث مشکلات سلامتی زیادی هم می شود.
مضرات:
قابلیت فاسد شدن آن نسبت به سایر روغن ها بیشتر است.
وقتی در دمای بالا به آن گرما داده شود، دود ناشی از آن باعث ابتلا به سرطان ریه می شود.
تحقیقات و آزمایشات نشان می دهد که وقتی این روغن را در دمای بالا گرما دهیم، سم ایجاد می شود.
طریقه ی استفاده از این روغن: از روغن کانولا می توان برای سرخ کردن غذا استفاده کرد. اما باید میزان کم تا متوسط به آن گرما دهیم.
غذاهای مناسب برای این روغن: روغن کانولا مزه و بویی ملایم دارد، به همین دلیل برای غذاهای پر ادویه روغن مناسبی محسوب می شود چون مزه ی این روغن به هیچ وجه با مزه ی غذا مخلوط نمی شود و دارای ویژگی های زیر می باشد:
· میزان اسید چرب اشباع حدود %9-7
· میزان اسید چرب امگا9 حدود %60
· میزان اسید چرب امگا6 حدود %20
· میزان اسید چرب امگا3 حدود %10-7
روغن پنبه دانه:
تخم پنبه دانه از 32درصد پوست ، 55درصد مغز و 13 درصد لینتر تشکیل شده است و پروتئین و روغن به مقدار تقریباً مساوی هر یک براساس وزن خشک در حدود 30 درصد مغز دانه را تشکیل می دهند.
روغن پنبه دانه روغن نباتی است که از دانه های گیاه پنبه استخراج می شود. این روغن را پس از جدا نمودن پنبه دانه از لیف کتان، به دست می آورند. این روغن را حتماً باید برای مصارف خوراکی تصفیه کنند تا گوسیپول، نوعی سم طبیعی که در دانه های پنبه وجود دارد و آنها را از آفت ناشی از حشرات حفظ می کند، را از روغن جدا نمایند. روغن پنبه دانه اصلاً کلسترول نداشته و استرول آن بتا-سیتو سترول می باشد و میزان اسید چرب ترانس آن هم بسیار پایین می باشد. معمولاً در تهیه چیپس سیب زمینی و دیگر انواع اسنک از این روغن استفاده می کنند.
همچون روغن دانه سویا، روغن پنبه دانه را هم اغلب به طور جزئی یا کلی هیدروژنه می کنند. مشکلی که در زمینه هیدروژنه نمودن چربی ترانس وجود دارد این است که این گونه روغن ها بسیار برای سلامتی مضرند. روغن پنبه دانه اولین روغنی بود که آن را هیدروژنه نمودند و البته در آن زمان برای مصارف خوراکی به کار نمی رفت، بلکه در تولید شمع از این روغن استفاده می کردند.
روغن پنبه دانه در مقام پنجم از نظر سهم در تولید جهانی قرار داشته وچین بزرگترین تولید کننده این روغن در جهان است وتست هالفن برای تشخیص آن می باشد و دارای ویژکی های زیر می باشد:
· میزان اسید چرب اشباع حدود %23-28
· میزان اسید چرب امگا9 حدود %22
· میزان اسید چرب امگا6 حدود %52
· میزان اسید چرب امگا3 حدود %1
روغن پایه های سنتزی
روغن های سنتزی یا مصنوعی، روغن هایی هستند که از طریق متصل کردن یک یا چند جزء آلی مشخص با وزن مولکولی کم، در شرایط کنترل شده سنتز یا ساخته می شوند. این ترکیب شدن که در شرایط کنترل شده فیزیکی و شیمیایی انجام می شود، باعث می شود روغن سنتزی حاصل، خواص مشخصی داشته باشد که از پیش مورد نظر بوده است. یعنی روغن های سنتزی، روغن های از پیش طراحی شده ای هستند که ساختار و ترکیب شیمیایی آنها طوری است که می توان روغن به دست آمده را روغن مطلوب نامید.
ویژگی های روغن های سنتزی
ویژگی های روغن های نفتی وابسته به نوع نفت خام و عملیات پالایش است. روغن های نفتی اجزاء شیمیایی خود را چه مطلوب و چه نا مطلوب از نفت خامی که از آن توسط فرآیند پالایش بدست آمده اند، به ارث می برند. نفت خام، با توجه به موقعیت جغرافیایی و زمین شناختی محل استخراج نفت، جاوی هزاران ترکیب شیمیایی نا مطلوب می باشد که فرآیند پالایش نمی تواند همه آنها را حذف کند. اسیدهای خورنده، واکس ها، فلزات سنگین، آسفالتین ها، نفتن ها و آروماتیک ها و به همان اندازه تعداد بیشماری از از ترکیبات سولفوره، کلره و نیتروژنه در محصول نهایی باقی می مانند. ترکیبات یاد شده در مجموع دارای خصوصیات مناسب برای کاربرد روانکاری در اغلب استفاده ای موتوری و صنعتی نمی باشند.
تصفیه شدیدتر روغن های نفتی به منظور جداشازی مناسب ترین اجزا برای روانکاری، از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفی نمی باشد و از لحاظ عملی نیز به دلیل نبود فناوری لازم، غیرقابل انجام است. به عنوان مثال یک ترکیب پارافینی 20 کربنه می تواند در حدود 20 میلیون ایزومر داشته باشد که جداسازی چنین گستره ای از مولکول ها با استفاده از روش های صنعتی عملا غیر ممکن می باشد. همچنین در مقایسه با روغن های سنتزی، مولکول های روغن های نفتی از نظر شکل، اندازه و طول بطور قابل توجهی ناهمگون هستند، که این نا مطلوب می باشد. به عنوان مثال وقتی موتور گرم می شود مولکول های کوچکتر تبخیر می شوند در حالیکه مولکول های بزرگتر تمایل به اکسیدشدن نشان می دهند و بر روی سطح موتور رسوب می کنند. هرچه روغن بیشتر تبخیر شود، گرانروی آن افزایش پیدا می کند و باعث ایجاد اشکال در سیستم روانکاری می شود.
بنابراین برای روغنکاری در شرایط سخت و غیر متعارف که در آن روغن های نفتی دارای کارآیی لازم نمی باشند، از روغن های سنتزی استفاده می شود. روغن های معدنی برخلاف مزایایی چون در دسترس بودن و قیمت نسبی پایین تر، دارای معایبی چون اکسیدشدن، و از دست دادن گرانروی در دماهای بالا، منفجرشدن در معرض عوامل اکسید کننده قوی و جامد شدن در دماهای پایین هستند. این ویژگی ها در برخی کاربردها نامناسب و بازدارنده هستند. برای نمونه در موتورهای جت، روانسازهای با فشار بخار کم و در صنایع غذایی و داروسازی روانکارهایی با سمیت پایین مورد نیاز هستند. این موضوع باعث گسترش روانسازهای سنتزی شده است که می توانند گستره دمایی و فشاری قابل توجهی را بدون تغییر در ساختار، تحمل کنند و در عین حال خطر آتش سوزی را نیز کاهش دهند
بطور کلی در کارخانجات این مراحل برای تولید روغن انجام می شود
صمغ گیری( Degunning stage ) مرحله اول
خنثی سازی( Neutralization ) مرحله دوم
خشک کردن( Drying stage ) مرحله سوم
بی رنگ سازی( Bleaching ) مرحله چهارم
هیدروژناسیون( Hydrogenation ) مرحله پنجم
بی رنگ سازی مجدد( Re bleach ) مرحله ششم
فرمولاسیون روغن ( Blending )مرحله هفتم
بی بو سازی( Deodorization ) مرحله هشتم
البته برای روغن مایع مراحل هیدروژناسیون وبی رنگ سازی مجدد حذف می شود
صمغ گیری
پس از گرفتن ناخالصی هایی که به طور مکانیکی همراه روغن خام شده اند . اولین مرحله در تصفیه روغن خام صمغ گیری و مواد خلطی است که قسمتی به صورت امولسیون و برخی هم به صورت محلول در آب وجود دارد
صمغ ها به دو دسته محلول در آب و نا محلول در آب تقسیم می شوند و قبل از هر عملی باید مورد توجه قرار گیرند ؛ این مواد معمولاً فسفریتهای کلسیم( Ca ) و منیزیم( Mg ) هستند که در صورت باقی ماندن در روغن پس از تصفیه روغن نیز رنگ بوی نامطلوبی در روغن ایجاد می کند ؛ صمغ های محلول در آب توسط آبزنی به راحتی جداسازی می شوند اما صمغ های نامحلول در آب باید ابتدا توسط اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک شکسته شوند تا قابلیت انحلال در آب را پیدا کنند . از نظر تئوری عمل جمع آوری و ته نشینی صمغ ها به وسیله ی افزایش آب و اسید قابل انجام است . بیشتر روغن ها دارای0.5 -2 درصد صمغ هستند،البته روغن سویا دارای صمغ بیشتری است
در جریان عمل خلط گیری مواد خلطی که به طور عمده پروتئین ها و ضمناً هیدارات های کربن به وسیله ی افزودن الکترولیت مناسب منعقد جدا می شود . فسفاتید ها و بخشی از مواد خلطی گرفته می شوند روش متداول قدیمی که در آن روغن خام را با اسید سولفوریک غلیظ عمل می کردند امروزه دیگر برای روغن های خوراکی به کار برده نمی شود
معمولاً از صمغ جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند ؛ در روغن های پر فسفاتید مانند روغن مذاب ممکن است رسوب هیدراتاسیون به عنوان لیستین استفاده شود ؛ این رسوب هیدراتاسیون لیستین خام نامیده می شود.می توان به وسیله ی شستشو با آب جدا کرده که مختصر روغن خنثی را که در دهنگام خلط گیری با آن همراه می شود به کمک اسیدیفته کردن باز یافت . این عمل را غالباً روی رسوب هیدراتاسیون و محلول صابون که در جریان خنثی کردن روغن حاصل می شود ، یکجا انجام می شود
معمولاً از صمغ های جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند . اگر مقدار صمغ جدا شده با توجه به ظرفیت کارخانه کم باشد معمولاً صمغ را به کنجاله ی خروجی اضافه نموده و ارزش غذایی کنجاله را بالا می برند
تمام روغن هایی را که بعدا هیدروژنه می شوند باید خوب خلط گیری کرده زیرا در غیر اینصورت کاتالیزورهای هیدروژناسیون سریعا بی اثر می شوند بنابراین بطور خلاصه در عمل کردن مقدماتی روغنهای نباتی مواد خلط و فسفاتیدها ، هم چنین فسفوآمینو لیپیدها و در ضمن مواد معدنی همراه روغن برطرف می شوند در نتیجه روغن زلالی به دست می آید . چون شرایط عمل مقدماتی خیلی ملایم است تغییری در تری گلیسریدهای روغن پدید نمی آید . اگر روش کار درست باشد . ضایعاتی که در نتیجه از دست گرفتن چربی خنثی با خلط حاصل می شود زیاد نخواهد بود
البته اگر میزان صمغ قابل توجه باشد ، آن را تصفیه نموده و رطوبت ناخالصی های آن را جدا می کنند . محصول نهایی را در بشکه های 200 لیتری بسته بندی می کنند و تحت عنوان لیستین سویا به بازار جهانی عرضه می کنند . روغن خام در مبدل حرارتی ابتدا به دمای90 ? c می رسد . سپس وارد میکسریک شده به آن اسیدسولفوریک یا اسید سیتریک اضافه می شود
البته صمغ گیری ترجیحا در دمای 80- 90 ? c انجام می گیرد . حرارتهای بالا سبب می شود که ته نشینی به طور کامل انجام نشود . در درجه حرارتهای پایین تر هم به دلیل اینکه ویسکوزیته بالاست ، جداسازی خوب صورت نمی گیرد . برای جلوگیری از چسباندن صمغ ها به سپراتور مقداری آب به صورت پاشش اضافه می شود ، مخلوط در این میکسر 20 دقیقه هم زده می شود
اگر روغن خام از دانه پنبه دانه استحصال شده باشد ، اسید کمتری لازم است از اسیدفسفریک خوراکی برای جداسازی و صمغ ها استفاده می شود
تصفیه قلیایی
دراین واحد دستگاهها از Alfalaval سوئد خریداری شده و به قسمت آلفالاوال معروف است. وسایل به اشکال مخروطی و استوانه ای است و جنس وسایل از استیل است برای تولید روغن مایع و جامد مشترک است ، سریعا قابلیت تغییر نوع روغن را دارد و از پیشرفته ترین سیستم های خنثی سازی معمول جهان می باشد.
در این فرآیند اسیدهای چرب آزاد را با سود ترکیب نموده به صابون تبدیل می کنند صابون را توسط سانتریفیوژ از روغن خنثی شده جدا می نمایند . صابون جدا شده از سانتریفیوژ یک سری ناخالصی را به همراه خود جدا می کند . نظیر مواد رنگی ، استرولها ، کربوهیدراتها و هم چنین گوسیپول و همچنین مقداری از ویتامین E هم جذب صابون می شود . عمل خنثی سازی در اصل برای کاهش اسیدهای چرب آزاد است ، که یا همراه روغن هستند ، یا در طول مدت ذخیره سازی روغن خام در مخازن بر اثر فساد و تجزیه جزئی روغن که منجر به آزادشدن گلیسرول و اسید چرب می شود ، تولید می شوند . برای حذف اسیدهای چرب از سود استفاده می شود که منجر به تشکیل نمک و آب می شود . این نمک در حقیقت یک مولکول اسید چرب است که به جای H آن ، اتم سدیم نشسته و در واقع همان صابون است
پس از انجام عمل خنثی سازی ، صابون و آب تولیدی از روغن جدا می شوند . در گذشته روش کار به صورت غیرمداوم بوده ولی امروزه با افزایش ظرفیت نیاز به کاهش افت و کاهش نیروی انسانی روش مداوم جایگزین روشهای قدیمی شده است
البته روش مداوم برای روغن هایی با کیفیت مشخص استفاده می شود . از بین روشهای مداوم مهم ترین آنها روش( short – mix ) را برای روغن های با کیفیت بالا و رنگ پائین ( اسیدیته بالا ) و روش Long – mix را برای روغنهایی با رنگ تیره نظیر تخم پنبه به کار می برند
1000 × FFA × D × L
P = :فرمول محاسبه سود مصرفی
n × m × 100
L : شدت روغن در مرحله خنثی سازی lit / hr
D : وزن مخصوص روغن در دمای عملیات خنثی سازی
FFA : میزان اسید چرب در روغن خام برحسب درصد
m : جرم مولکولی اسیدهای چرب
n : نرمالیته سود مصرفی می شود
جریانات زمان معمولاً lit / hr 2000 و وزن مخصوص 0.9 می باشد. اوزان مولکولی نیز برای انواع روغن ها به صورت زیر است
M=200 ? روغن نارگیل ، هسته خرما
M = 256 ? روغن خرما
M =308 ? روغن شلغم روغنی
M =282 ? روغن سایر دانه ها
روش SHORT – MIX
این روش برای اسیدیته بالاست . در روش Short – mix درجه حرارت روغن سویای خام صمغ گیری شده را پس از عبور از مبدل های حرارتی به 85-90 درجه سانتی گراد می رسانند . به این روغن اسیدفسفریک اضافه می نمایند
مخلوط از یک بهم زن چاقویی عبور داده می شود و سپس محلول سود را بار روغن گرم مخلوط نموده و در یک به هم زن چاقویی در یک فرصت بسیار کوتاه چند ثانیه ای سود با اسیدهای چرب آزاد ترکیب شده و باعث تشکیل صابون می شود
مخلوط به یک سپراتور سانتریفیوژ هدایت می شود. تا صابون جدا شود . در این فرآیند افزایش درجه حرارت به جهت افزایش راندمان است و به علت پائین بودن رنگ روغن ، افزایش درجه حرارت اثر نامطلوبی در رنگ روغن ندارد
انتخاب زمان تماس کوتاه روغن داغ با سود سوزآور به منظور جلوگیری از صابونی شدن تری گلیسرید است. در تعیین مقدار سود سوزآور ابتدا از طریق فرمول صابونی شدن میزان سود سوزآور را برای خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد محاسبه می کنند و بسته به وجود سایر ناخالصی ها درصدی به میزان محاسبه شده اضافه می کنند . که بین 25-50 درصد می باشد
غلظت سود مصرفی بستگی به ویژگی روغن دارد و در کاهش رنگ موثر می باشد. در این واحد اکثر ناخالصی های موجود در روغن خام به صورت کامل و یا قسمتی از آن از روغن جدا می شود ، صابون جدا شده دارای مقداری روغن و سود سوزآور نیز می باشد
روغن خروجی از سانتریفیوژ نیز دارای کمی صابون است که می بایستی از روغن گرفته شود و ثانیا در مرحله هیدروژناسیون فعالیت کاتالیست Ni نیکل را کاهش می دهدو یا به عبارتی دیگر باعث مسمومیت کاتالیست می گردد
برای جداسازی صابون از روغن در آب داغ ( 90 درجه سانتی گراد ) سختی گرفته شده استفاده می کنند. وجود Ca و Mg در آب سبب تبدیل صابون Na به صابون کلسیم ( Ca ) و Mg می شود که در روغن باقی می ماند
جهت انجام شستشو ، روغن خروجی از سانتریفیوژ خنثی را توسط مبدل حرارت به 90 ? C می رساند. آب روغن را دریک به هم زدن چاقوئی مخلوط نموده و از سانتریفوژ دیگر عبوری عبور می دهند تا صابون به همراه آب شستشو از روغن جدا شود
از آنجائیکه هنوز مقداری صابون در روغن باقی می ماند لذا بار دیگر روغن را با آب شستشو می دهندو توسط سانتریفیوژ دیگری آب و صابون را از روغن جدا می کنند . جهت صرفه جوئی ، آب شستشوی مرحله دوم را برای شستشوی مرحله اول استفاده می کنند . ولی آب جدا شده از سانتریفیوژ اول قابل استفاده نیست . روغن خنثی شده را قبل از ذخیره سازی معمولا از یک خشک کن تحت خلا عبور می دهند تا رطوبت موجود در روغن جدا شود
اگر روغن خام از کیفیت مطلوب برخوردار نباشد و دارای ناخالصی های زیادی باشد، گاهی به جای شستشو مرحله اول به روغن NaOH اضافه می کنند، هدف از افزایش NaOH خنثی کردن اسیدهای چرب نیست بلکه جذب سایر ناخالصی هاست
میزان آب مصرف نسبت به روغن 10-15درصد است در روش پیشرفته وبا ظرفیت بالا میزان آب مصرفی5-10 درصد روغن می باشد
روش LONG -MIX
درروش تصفیه شیمیایی LONG – MIX درجه حرارت روغن خام را پس از عبور از مبدل حرارتی به25-40 درجه سانتی گراد می رسانند
به روغن NaOH سود اضافه می شود مخلوط روغن و سود( NaOH ) از یک یا دو مخزن مجهز به هم زن عبور داده می شود. در فاصله زمانی 3 تا 6 دقیقه سود( NaOH ) با اسیدهای چرب آزاد ترکیب می شود
مخلوط روغن و صابون را قبل از ارسال به جدا کننده سانتریفیوژ برای جلوگیری از تشکیل امولسیون از یک مبدل حرارتی عبور می دهند و درجه حرارت را به 60-80درجه سانتی گراد می رسانند
صابون جدا کننده از سانتریفیوژ کم و بیش دارای همان ویژگیهای روش short – mix ولی با کیفیت پایین تر از نظر میزان ناخالصی می باشد. ضمنا میزان افت در این روش بالاست
روغن خروجی دارای ppm 500-1500 صابون می باشد . نظیر روش short mix درجه حرارت روغن را به 90 درجه سانتی گراد می رسانند و با آب داغ سختی گرفته شده به میزان10-15 درصد روغن را شستشو می دهند در این عمل شستشو یک بار انجام می شود . روغن خروجی از سانتریفیوژ شستشو دارای حدود 70 P.P.M یا کمتر صابون می باشد . رطوبت این روغن قبل از ذخیره سازی توسط خشک کن تحت خلا جدا می گردد
در این مجتمع از روش Inter mix برای تصفیه قلیایی استفاده می شود زیرا این روش برای روغن خام با اسیدیته پایین است . روغن پس از عبور از میکسر ( 1 ) و مخلوط شدن با اسید فسفریک وارد میکسر 2 شده با سود رقیق به آن اضافه می شود که برای روغن سویا سود 14-16 درجه بوده و برای سایر روغنها 1422درجه اضافه می شود
سپس وارد میکسر شده و عمل مخلوط سازی مجددا انجام می شود در نهایت مقدار اسید چرب نهایی باید از w/w 0.2 کمتر باشد. پس از این مرحله روغن وارد سپراتور Px 80 می شود درجه حرارت این مرحله 65-85 درجه سانتی گراد است و مقدار مجاز صابون 2000 P.P.M می باشد. دانسیته خمیر صابون از روغن بیشتر است.
پس در سپراتور در فاز پائین خمیر صابون و روغن در فاز بالایی قرار می گیرد و جداسازی صورت می گیرد روغن حاصله دارای مقداری صابون است که توسط شستشو با آب خارج می شود. برای این عمل روغن وارد میکسر شده و آب نرم90 درجه سانتیگراد به میزان 10-20 درصد به روغن اضافه می شود
در اثر هم زدن مداوم و مخلوط شدن، صابون وارد فاز آبی می شود . پس از این مرحله مخلوط وارد سپراتور Px 90 می شود تا باقی مانده صابون جداسازی شود . پس از این مرحله روغن در مبدل حرارتی تا درجه حرارت درجه سانتی گراد گرم می شود
سپس وارد میکسر شده و شستشوی مرحله دوم با آب 90 درجه سانتی گراد انجام می شود . مخلوط وارد سپراتور SG 214 می شود و صابون به طور کامل جدا می شود . صابون حاصله جهت تولید مواد شوینده به کارخانجات تولید کننده این مواد فرستاده می شود و یا در صورت نیاز می توان به خمیر صابون ، اسید سولفوریک اضافه کرد که سبب تولید اسید چرب می شود که برای دام و طیور به عنوان مکمل غذایی استفاده می شود
خشک کردن
روغن (حاصله) خروجی از سپراتورهای مرحله شستشو حاوی مقادیری در حدود 2/0-1/0 درصد آب می باشد این مقدار آب گرچه ناچیز است ولی باعث کاهش کیفیت روغن می شود . آب باقی مانده در روغن ایجاد امولیسون می کند و فساد روغن را تسریع می کند و پس از سردشدن روغن رنگ آن را تیره می کند
پس رطوبت آن را تا حدود 0/05درصد کاهش می دهند . برای این کار از دستگاه خشک کن
استفاده می شود که تحت خلا عمل می کند. شکل ظاهری دستگاه به صورت یک استوانه است. روغن از بالا وارد و توسط نازل هایی به داخل دستگاه پاشیده می شود
توسط سیستم خلا با فشار مطلق حدود 650 m.mHg آب از روغن خارج می شود و به بیرون کشیده می شود و روغن هم با دمای80-90 درجه سانتی گراد از قسمت پایین خارج می شود
پس روغن به وسیله خلاء و اختلاف نقطه جوش آب و روغن جدا می شود توسط خشک کن مقداری از اسیدهای چرب باقی مانده هم خارج می شود . در بخش خروجی آب و اسید چرب یک مانع برای جلوگیری از خروج روغن وجود دارد تا میزان افت کاهش یابد
از این مرحله یک نمونه به آزمایشگاه ارسال می شود مقدار صابون آن اندازه گیری می شود. که تا میزان P.P.M مجاز است و اگر در روغن مقدار صابون را به مقدار شدیدتری کاهش دهند افت روغن افزایش می یابد
بی رنگ سازی
رنگهای موجود در روغن شامل کاروتنوئیدها ، کلروفیل ها و کاروتن ها می باشد
روش های رنگ بری شامل
روش جذب سطحی
از موادی که دارای سطوح فعال برای رنگدانه ها هستند استفاده می شود از این دسته می توان
خاک های رنگبر و ذغال فعال را نام برد . این فعال ها و رنگبرها باید بگونه ای باشند که علاوه بر جذب رنگدانه ها بر روی خود روغن اثر نامطلوب نداشته باشند
ب روش شیمیایی
در این روش مواد رنگی را با اکسیداسیون از بین برده و یا آنها را به ترکیبات بی رنگ تبدیل می کنند
ج ) روش های حرارتی
حرارت علاوه بر افزایش مقدار جذب سطحی مواد بی رنگ کننده قدرت ترکیب آنها را نیز با مواد رنگی افزایش می دهد و در فرآیند بی رنگ سازی کاروتنوئیدها موثر است
د) روش استخراج
برای استخراج مواد رنگی می توان از عمل خنثی کردن استفاده کرد. رایج ترین، با صرفه ترین ،کم خطرترین و ساده ترین روشی برای بی رنگ کردن استفاده از خاکهای بی رنگ کننده است
مواد جاذب که از آن ها جهت بی رنگ کردن چربیها و روغن ها استفاده می شود غالبا از مواد طبیعی شامل خاکهای اسیدی فعال، سیلیکاتهای هیدراته آلومینیوم ونیز مقدار کمی ذغال ( فعال ) اکتیو می باشند
این مواد به واسطه دارابودن قدرت جذب سطحی علاوه بر جذب ترکیبات رنگی سایر مواد کلوئیدی ومحلول در روغن ها مثل صمغها و رزین ها و مواد حاصل از تجزیه ترکیبات را نیز جذب می کنند
مقدار خاک مصرفی و نیز نوع آن در بیرنگ کردن به نوع روغن و مقدار رنگ آن بستگی دارد
خاکهای رنگ بر از نظر ساختمان شیمیایی مجموعه ای از سیلیکاتهای گوناگون هستند . ترکیب اصلی آن ها شامل 2 Sio و A l2O3 بوده و نیز در اتصالات شیمیایی آن ها مولکول آب ، اکسیدهای Mg , Ca و Fe وجود دارند ، که گمان می شود که تاثیر چندانی در رنگبری ندارد. از معمول ترین خاکهای رنگ بر تجاری می توان نونسیل ، اکسیل ، فارندکوست ، لکدویت ، نوترول ، فیلترول و خاکهای فلورید را نام برد
عمل بی رنگ سازی در راکتورهای تحت خلا و در حرارت بالا انجام می شود این قسمت شامل سه راکتور می باشد که میزان خلا در آنها 550 m.mHg میلیمتر جیوه می باشد. در این مخازن توسط کویل های حرارتی درجه حرارت روغن به 90-130درجه سانتی گراد می رسد و میزان 2-1 درصد خاک تونسیل به همراه خاک کمک صافی به روغن اضافه می شود و به مدت 20-40دقیقه توسط هم زنها مخلوط می شوند هر راکتور 18 تن ظرفیت دارد و عمل بی رنگ سازی حدود 2 ساعت طول می کشد
به ازاء هر بچ 18 تنی 75 kg کیلوگرم خاک تونسیل و 8 کیلوگرم خاک کمک صافی اضافه می شود و به مدت 20-40دقیقه به هم زده می شود. سپس دما را تا 50 درجه کاهش می دهند و روغن را وارد فیلتر پرس ها می کنند
فیلتر پرس ها از 20 صفحه موازی که کنار هم قرار گرفته تشکیل شده است. که هر صفحه شامل یک کاغذ صافی و پارچه است. که یک در میان این پارچه ها و کاغذهای صافی قرار گرفته اند. در مرحله تمیزکردن فیلتر پرسها کاغذها را دور می اندازند ولی پارچه ها شسته می شود و مورد استفاده قرار می گیرد
این فیلترها خاک ، صابون و مواد اضاف روغن را می گیرد این فیلترها پس از 3بچ کاری باید جدا شده و تمیز شوند در غیر اینصورت راندمان کاهش پیدا می کند. هرچه ذرات خاک ریزتر باشد مساحت سطح آن ها بیشتر است و رنگبری بهتری انجام می شود
در عمل برای افزایش راندمان کاری از یک خاک کمک صافی با نام تجاری های فلو استفاده
می شود . استفاده از این خاک کمک صافی راندمان فیلتر و مدت زمان استفاده از آنرا افزایش می دهد رنگبری به هر دو روش مداوم و ناپیوسته است. در کارخانه نازگل از روش Intermix استفاده می شود. وجود خلا در بی رنگ سازی سبب مقاومت بالاتر روغن در برابر اکسیداسیون و سوختن خواهد شد .
روش بی رنگ کردن مداوم
روغن خنثی شده از مخزن روغن خنثی با درجه حرارت 130 درجه فارانهایت (55 درجه سانتی گراد) و از طرف دیگر به تدریج خاک بی رنگ کننده توسط یک تغذیه کننده با دور متغیر به مخزن اختلاط خاک و روغن انتقال داده می شود، مخلوط به صورت دو غاب در می آید. دستگاه بی رنگ کننده دو طبقه بوده و تحت خلا می باشد. دو غاب به قسمت فوقانی بی رنگ کننده پمپ می شود
مخلوط روغن و خاک با رطوبت کم از انتهای طبقه اول خارج گردیده و توسط پمپ از یک مبدل حرارتی عبور داده می شود و درجه حرارت به 230 درجه فارانهایت (110 درجه سانتی گراد) افزایش داده می شود.
مخلوط با این درجه حرارت وارد قسمت تحتانی بی رنگ کننده می شود در این قسمت مخلوط حدود 15-20دقیقه می ماند و سپس وارد دو فیلتر پرس می شود فیلتر پرس سوم به عنوان یدک می باشد . روغن خروجی از فیلتر را چون هنوز درجه حرارت آن بالاست لذا روغن صاف شده را توسط آب سرد و خنک نمود و درجه حرارت را برای ذخیره سازی به 130 0 F کاهش می دهند
روش بی رنگ کردن غیر مداوم
ابتدا روغن را تحت خلا گرم می کنند تا هوا و آب موجود در روغن خارج می گردد و روغن کاملا خشک شود ( درجه حرارت 70- 80 درجه سانتی گراد) سپس از بالای مخزن بی رنگ کننده مقدار خنک بی رنگ کننده با رطوبت مناسب وارد روغن می شود
گرم کردن را تا درجه حرارت 110 درجه سانتی گراد ادامه می دهند 15-20دقیقه مخلوط را به فیلتر پرس می فرستند در بی رنگ کردن روغن های دارای کاروتن به علت ناپایداری این رنگ در مقابل حرارت علاوه بر افزایش خاک بی رنگ کننده به مقدار مناسب درجه حرارت و گاهی به بیش از 150درجه سانتی گراد می رسانند
هیدروژناسیون روغنها
تاریخچه
تا قبل از قرن 20 در اروپا جهت تهیه مارگارین از چربی نهنگ استفاده می کردند در اوایل قرن20 وقتی تقاضا برای مارگارین افزایش یافت و امکان تهیه چربی نهنگ نیز محدود بود لذا متخصصین به این فکر افتادند تا بلکه از روغن های نباتی مایع ، روغن های جامدی روغن های نباتی با هیدروژن در مجاورت کاتالیست مناسب روغن های جامد به دست آورند کاتالیست انتخابی نیکل بوده و براساس این یافته ، کارخانجات متعددی در اروپا شروع به کار نمودند در دهه بعدی در کشور آمریکا نیز شروع به ساخت روغن های جامد نمودند محققین با تغییر شرایط هیدروژناسیون نظیر نوع و میزان کاتالیست ، نوع روغن ، فشار گاز هیدروژن ورودی ، درجه حرارت و تعداد دور به هم زن راکتور ( کنورتور) موفق شدند روغن هایی با ویژگی های متفاوتی برای کاربردهای مختلف خوراکی و صنعتی تهیه نمایند
در این روش سه ماده هیدروژن در فاز گازی ، روغن در فاز مایع و کاتالیست نیکل در فاز جامد در کنارهم قرار می گیرند برای ترکیب شیمیایی لازم است هیدروژن و نیکل در فاز مایع حل شوند و تشکیل یک فاز بدهند بعد از تشکیل روغن هیدروژنه مجددا وارد مخازن شده خاک تونسیل به آن زده می شود برای گرفتن مواد زائد باقی مانده و تصفیه و زلال شدن روغن هیدروژنه می شود و سپس مجددا فیلتر می شود برای گرفتن خاک تونسیل و نیکل هم از فیلتر پرس استفاده می شود
واکنش هیدروژناسیون
در واکنش هیدروژناسیون سه اتقاق رخ می دهد:
· ترکیب پیوند دوگانه موجود در اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و در نتیجه کاهش درجه غیر اشباعی
· تشکیل ایزومرهای سیس و ترانس
· جابجایی محل پیوند دوگانه در طول زنجیر اسید چرب به طور ساده هیدروژناسیون را به شکل زیر تشکیل می دهند
——– CH= CH——- + H2 Ni —— CH2——– CH2 ——
با ترکیب اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و تشکیل اسیدهای چرب اشباع طبیعی نقطه ذوب اسیدهای چرب ترانس نظیر اسیدالائید یک یک 30 درجه سانتی گراد بیشتر از اسید اولئیک می باشد.
سرعت هیدروژناسیون ( Rateof — Hydrogenation )
در سرعت هیدروژناسیون کاهش اندیس یدی که معرف درجه غیراشباعی است مطرح می باشد. در افزایش سرعت از اینکه مولکول هیدروژن با کدام پیوند دوگانه و کدام اسید چرب ترکیب شود و یا اینکه ایزومرهای تشکیل شده از نوع سیس و ترانس باشد موردنظر نیست، افزایش چهار عامل درجه حرارت ، میزان کاتالیست نیکل ، فشار هیدروژن ورودی به کنوتور و تعداد دور بهم زن باعث افزایش سرعت هیدروژناسیون می شود
دلایل مختلف تئوریکی و صنعی برای جامدکردن روغن های مایع وجود دارد. حمل ونقل روغن های جامد به مناطق دور دست بسیار آسانتر است پذپرش عمومی مشتریان استفاده کننده خانگی برای روغن جامد بیشتر است دوام و پایداری روغن های جامد و مقاومت آن در برابر فساد واکسیداسیون به مراتب بالاتر از روغن های مایع است
برای مصارف سرخ کردن مواد و استفاده از روغن های نباتی در حرارت بالا روغن های جامد بهتر و بهداشتی تر هستند
شرایط یک روغن نباتی هیدروژنه (جامد) خوب برای مصارف خوراکی
رنگ و بوی نامطلوب نداشته باشد
حاوی کاتالیست یا نیکل نباشد
درصد اسیدهای چرب آن برحسب اسید سواولئیک نباید بیش از 0.1 درصد باشد
قابلیت ماندگاری بالا داشته باشد
برای مصارف خاص روغن ( قنادی وآشپزی) قوام، نقطه ذوب و انبساط مناسبی داشته باشد
رطوبت و مواد فرار آن نباید بیش از 0.1 درصد باشد
حاوی مواد افزودنی نباشد
در صنعت برای هیدروژناسیون روغن ها از واکنش روغن با گاز هیدروژن در حضور کاتالیست نیکل استفاده می شود. گاز هیدروژن مصرفی باید درصد خلوص بالایی داشته باشد
روشهای تولید گاز هیدروژن
تماس آهن گداخته با بخار آب
الکترولیز
شکستن گاز شهری
جهت تولید گاز هیدروژن در این کارخانه از یک واحد الکترولیز استفاده می شود.روغن در مولکول خود در قسمت اسید چرب حاوی باندهای اشباع نشده است هرقدر طول زنجیره اسید چرب و باندهای غیراشباع آن بالاتر باشد نقطه ذوب روغن افزایش می یابد
در اثر هیدروژناسیون روغن ها باندهای مضاعف، کاهش یافته نقطه ذوب روغن افزایش می یابد
هیدروژناسیونی زمانی انجام می شود که شرایط مهیا باشد که شامل روغن مایع ، گاز، هیدروژن و کاتالیست جامد فلزی می باشد
معمولا از کاتالیست نیکل استفاده می شود ولی گاها از مس یا آلومینیوم برای فعالیت بالاتر آن استفاده می شود عمل هم زدن به منظور حل کردن بهتر هیدروژن در روغن و تماس دائم روغن با کاتالیست صورت می گیرد. در هیدروژناسیون رنگدانه های کاروتنوئیدی هم کاهش می یابد
از عوامل موثر در هیدروژناسیون غلظت کاتالیست، فشار ، خلوص گاز هیدروژن شدت بهم زدن مخلوط و نوع روغن را می توان نام برد. در این کارخانه 5 مخزن 15 تنی برای هیدروژناسیون وجود دارد که روغن حاصل از بخش بی رنگ سازی وارد مخزن ها می شود و دمای آن را تاحدود120-170 درجه سانتی گراد بالا می برند که این عمل توسط کویل های داخل مخازن و بخار داخل آنها انجام می شود
سپس 4.5 kg نیکل کاتالیزو 4 kg خاک تونسیل به آن اضافه می کنند سپس گاز هیدروژن را با فشار5 bar به آن وارد می کنند و آن را هم می زنند
این عمل هیدروژناسیون حدود 1-2 hr طول می کشد. مخازن هیدروژناسیون را اصطلاحا کنورتور می گویند
قابل ذکر است که قبل از ورود هیدروژن خلاء را در داخل مخازن برقرار می کنند تا هوا و رطوبت خارج شود، سپس خلاء را بسته و گاز هیدروژن را وارد می کنند، کاتالیست را هم توسط خلاء به داخل مخازن می کشند هیدروژن مورد استفاده در این کارخانه از تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن حاصل می شود که در واحد الکترولیز صورت می گیرد
پس از این مرحله روغن هیدروژنه وارد سری بعدی فیلتر پرس ها می شود و نیکل و خاک اضافی آن گرفته می شود در ضمن رنگ آن نیز کاهش می یابد
هیدروژناسیون در مراحل مختلف انجام می گیرد
مرحله اول : پمپاژ روغن خنثی و بی رنگ شده از مخزن مربوطه به داخل کنورتور، راه اندازی
بهمزن ، ایجاد خلاء جهت خروج هوا و احتمالا رطوبت موجود در روغن، بازکردن شیربخار و پیچ گرم کن جهت افزایش درجه حرارت
مرحله دوم : وقتی درجه حرارت روغن به نقطه شروع هیدروژناسیون رسید، توسط خلاء داخل
کنورتور، محلول کاتالیست در روغن را به داخل کنورتور می کشند و این عمل با باز و بسته کردن شیر مربوطه انجام می گیرد
مرحله سوم : بستن شیر بخار گرم کن، بستن شیر خلاء ، بازکردن شیر ورودی هیدروژن و تنظیم فشار ورودی هیدروژن
هیدروژن به زیر پروانه وارد می شود و در روغن پخش می شود و ضمن حرکت به سمت بالای کنورتور با روغن ترکیب می شود. قسمتی از هیدرون که با روغن ترکیب نشده است در بالای کنورتور جمع می شود
ارتفاع روغن در داخل کنورتور در حدی است که پس از گرم شدن به وسط پروانه بالایی می رسد. هدف این است که ضمن بهم زدن روغن، قسمتی از روغن در بالای مخزن پخش شود و هیدروژن موجود در فضای خالی را با خود به داخل روغن برگرداند
اگر گاز هیدروژن دارای ناخالصی باشد و یا ناخالصی در جریان هیدروژناسیون ایجاد شود این مواد باعث کندی سرعت هیدروژناسیون می شود که گهگاهی گازهای جمع شده در بالای مخزن را به هوا می دهند
فعل و انفعال هیدروژن گرمازا است لذا رد جریان هیدروژناسیون به ازاء کاهش هر عدد یدی حدود 1.6-1.7 درجه سانتی گراد به درجه حرارت روغن اضافه می شود اگر درجه حرارت روغن بیش از میزان درجه حرارت نهایی هیدروژناسیون باشد با آب سرد درجه حرارت روغن را تنظیم می کنند
جهت صرفه جویی در طراحی معمولا از همان مارپیچ بخار برای سردکردن با آب نیز استفاده می شود هیدروژناسیون جهت رسیدن به نقطه ذوب اندیس یدی مشخص ادامه داده می شود. جهت تسریع در روش آزمون به منظور کنترل هیدروژناسیون از دستگاه رفراکتومتر استفاده می شود
مرحله چهارم : بستن شیر هیدروژناسیون ، ایجاد سیستم خلاء و بازکردن شیر آب سرد جهت
سردکردن روغن
مرحله پنجم : شکستن خلاء بستن شیر آب سرد، پمپاژ روغن به فیلتر پرس جهت جداسازی نیکل مصرف شده از روغن و در نهایت متوقف نمودن بهم زدن.
جهت جداسازی بهینه کاتالیست در فیلتر پرس ، ابتدا در یک مخزن خاک کمک صافی را با روغن مخلوط نموده و از فیلتر پرس می گذارنند تا روکشی روی صافی ایجاد می کند
روش چرخه روغن
روش DEAD END برای ظرفیت های پایین مناسب می باشد ولی در ظرفیت های بالا برگشت روغن از بالای مخزن به داخل روغن توسط پروانه به سادگی انجام نمی شود لذا برگشت روغن یا چرخه روغن توصیه می شود یکی از روش های خروج روغن از کنورتور و پخش آن از بالای مخزن است. در روش دیگر با استفاده از بهم زن توربینی که داخل استوانه ای قرار داد مخلوط روغن، کاتالیست و هیدروژن از بالای مخزن و از داخل استوانه به پایین کنورتور هدایت می شود و از بدنه به بالا رفته و مجددا این چرخه ادامه پیدا می کند
روش چرخه هیدروژن
این روش نیز برای ظرفیت های بالا طراحی شده است، هیدروژن جمع آوری شده در بالای مخزن توسط یک کمپرسور از کنورتور خارج می شود و پس از عبور از صافی های مخصوص مجددا به سیستم ورودی هیدروژن به کنورتور برگردانده می شود
بی رنگ سازی مجدد
این مرحله برای حدف مواد باقی مانده اضافی و همچنین نیکل می باشد در این مرحله از افزایش اسیدسیتریک بهره می جویند. وجود اسید به علت ته نشین ساختن مواد اضافی روغن و جذب نیکل می باشد. وجود اسیدسیتریک باعث ایجاد یک کمپلکس بین اسید و نیکل می شود که این کمپلکس در مرحله بعدی به وسیله فیلتر پرس ها جدا می شود
به ازای هر تن روغن 100 gr اسیدسیتریک اضافه می شود
دما در این مرحله حدود 90 ? C است
در این بخش از خاک تونسیل و کمک صافی هم استفاده می شود. مقدار مورد استفاده خاک تونسیل و کمک صافی برای روغن های مختلف به شرح زیر است. روغن پالم و مخصوص 12/5 kg خاک تونسیل 6 kg + خاک کمک صافی – روغن جامد معمولی50 kg خاک تونسیل 4 kg + خاک کمک صافی – بعد از هر مرحله فیلتر پرس ها یک نمونه به آزمایشگاه فرستاده می شود که باید عاری از نیکل باشد
بی بوسازی
آخرین مرحله تصفیه روغن مرحله بی بوسازی است. در این مرحله بو و مزه نامطلوب روغن حذف می شود. مواد ایجاد کننده بو و طعم عمدتا لاکتونها ، کتون ها آلدئیدها و اسیدهای چرب آزاد هستند
اسیدهای چرب C4 تا C6 مزه تند ولی اسیدهای چرب C6 مزه کهنگی و صابون در روغن ایجاد می کند
به خاطر اختلافی که از نظر فراریت بین گلیسریدها و مواد ایجاد کننده طعم و بوی روغن وجود دارد می توان عملیات بی بوسازی را با بخار داغ انجام داد
در روش های جدید بخارزدن همراه خلاء انجام می شود و درجه حرارت هم بالا است. همزمان با گرفتن طعم و بوی روغن تقریبا کلیه اسیدهای چرب آزاد باقی مانده در روغن هم جدا می شوند. روغن های اکسیده نیز در جریان بی بوسازی روغن ها شکسته می شود و جدا می شوند
خلاء از اکسیداسیون روغن در دمای بالا و هیدرولیز روغن به وسیله بخار جلوگیری می کند و بخار موردنیاز را کاهش می دهد از بین رفتن طعم و بوی روغن زمانی کامل می شود که اسید چرب به میزان 0.02 تا 0.04 درصد برسد
مواد به وجود آورنده بو در روغن های معمولی بسیار کم است و در روغن سویا و پنبه دانه بیش از 0.1 درصد نیست. عمل بی بوکردن روغن، پراکسیدهای موجود در روغن را نیز از بین برده و کلیه ترکیبات فرار را که ممکن است از اکسیداسیون اتمسفریک حاصل شده باشند را خارج می کند
در اثر بی بو کردن مقاومت روغن بالا می رود که در نتیجه از بین رفتن پراکسیدها و پراکسیدانت است. چون پیگمنت های کاروتنوئیدی نسبت به حرارت غیر مقاومند عمل بی بوسازی رنگ روغن را کاهش می دهد
در این کارخانه عملیات بی بوسازی توسط 4 راکتور صورت می گیرد که هر راکتور ظرفیت 18 تن دارد توسط بخار با فشار 5 bar دمای داخل مخازن را تا 230 ? c بالا می برند و حدود 4 ساعت طول می کشد تا عمل بی بوسازی صورت گیرد
مقدار بخار موردنیاز بستگی به مقدار روغن و فشار مطلق مخزن دارد روشهایی از قبیل استفاده از کربن فعال و هیدروژن و ازت برای بی بوکردن روغن وجود دارد ، که از نظر تجاری وصنعتی مناسب نیستند
روش های مختلف بی بوکردن
روش غیر مداوم : بی بو کننده از یک تانک استوانه ای یک جداره که هر دو انتهای آن عدسی شکل است، تشکیل شده است. بدنه بی بوکننده جوشکاری شده است ارتفاع حدود 2 برابر قطر آن است. فضای خالی مخزن در حدود فضای روغن می باشد
فضای خالی به منظور جلوگیری از خروج روغن به همراه بخار می باشد تزریق بخار مستقیم سبب پاشیدن روغن می گردد که جهت جلوگیری از خروج کلاهکی در فضای خالی نصب می کنند
جهت افزایش راندمان بخار مصرفی تلاش می شود که بخار به دو صورت پودر وارد روغن شود والا مقداری از بخار تلف خواهد شد در داخل مخزن بی بوکننده مارپیچ های برای گرم کردن روغن توسط بخار آب یا روغن های معدنی وسرد کردن در خلاء قوی انجام می شود
این نوع بی بوکننده برای ظرفیت های پایین طراحی می شود. جنس بی بوکننده برای ظرفیت های پایین طراحی می شود. جنس بی بوکننده سیستم های قدیمی آهنی می باشد. از دیدگاه کیفی دراین روش دو مشکل عمده وجود دارد که عبارتند از
آهنی بودن مخزن که عاملی است برای پروکسیدان
یک جداره بودن مخزن که اگر احتمالا سوراخی ایجاد شود، هوا مستقیما به روغن وارد شده باعث سوختن آن می شود
روش نیمه مدوام: بی بو کننده از یک استوانه با صول زیاد ساخته شده است که در داخل آن بسته به نوع طرح از تا 5 سینی فولاد زنگ نزن قرار دارد،که به این بی بو کننده اصطلاحاً دو جداره می گویند
ارتفاع روغن در سینی بسته به ظرفیت دستگاه تا متر است و زمان نگهداری 20 تا 30 دیقیقه است وسپس روغن از مخزن اندازه گیر به میزان معین وارد سینی اول می شود
روغن در این سینی توسط روغن سینی چهارم که روغن آن بی بو شده است به طور مستقیم گرم میشود،با این عمل هوای موجود در روغن سینی اول جدا می شود .در سینی دوم روغن توسط بخار غیر مستفیم و گاهی توسط روغن های معدنی گرم می شود وبه درجه حرارت مورد نظر میرسد در سینی سوم عمل بی بو کردن توسط تزریق بخار مستقیم می شود سینی چهارم به منظور بازیابی حرارت است و در سینی پنجم عمل سرد کردن روغن توسط آب انجام می شود
بین سینی ها شیر های خودکار وجود دارد.روغن ابتدا از سینی 5 خارج و کاملاً تخلیه می شود.سپس شیر خودکار بین 4 و 5 باز می شود و روغن کلاً از سینی 4 به 5 وارد می شود،سپس شیر بین سینی 3و 4 باز می شود و همین ادامه پیدا می یابد
این بی بو کنننده برای کارخانه هایی طراحی شده است که در طول روز چند نوع روغن بی بو
می کنند و نمی خواهند روغن باهم مخلوط شوند
در این روش سه مشکل عمده کیفی در روش پچ مرتفع شده است.روش بی بو کننده ی دو جداره مداوم بیشتر برای خطوطی طراحی شده است که از یک نوع روغن استفاده می کنند
طرح های دیگر بی بو کردن وجود دارد و اخیراً با رفع مشکلات سوراخ شدن بدنه بی بو کننده ، سینی ها از جنس فولاد زنگ نزن می باشد
در بخش بی بو سازی یک مرحله بنام cooler دارد که دمای روغن را تا دمای 60-80 درجه ی سانتی گراد پایین می آورد و سپس به روغن مواد افزودنی از جمله اسید سیتریک،آنتی اکسیدان و بتاکاروتن و ویتامین A و E را به روغن اضافه می کنند
نوع روغن
نوع آنتی اآسیدان
مقدار مصرفی
روغن مخصوص CHIP
TBHQ
8400 Kg
مایع سویا
TBHQ
5.6 Kg اخیراً 11 Kg
مخصوص نقطه ذوب پایین
TBHQ
4.2 Kg
جامد معمولی
TBHQ
آنتی اکسیدان 1 Kg
اسید سیتریک500 gr
بتاکاروتن 220 gr
مخصوص سرخ آردنی
TBHQ
15 Kg
آفتابگردان و کلزا
Grindox117
-3.5 Kg آنتی اکسیدان و500 gr اسید سیتریک
روغن نقطه ذوب پایین
Grindox117
2 Kg
بتاکاروتن در جامد معمولی و بعضی از روغن های مخصوص قنادی مثل SH استفاده می شود و در جامد معمولی به ازای هر بچ ( 18 تن ) 220 گرم،در جامد مخصوص به ازای هر 6 تن 60 گرم بتاکاروتن اضافه می شود و ویتامین A+D3 به هر 7 تن روغن سویل 280 گرم،به هر بچ ( 18 تن ) 750 گرم اضافه می شود.بتاکاروتن در دمای60-70 اضافه می شود در غیر این صورت به صورت بخار در می آید واز روغن خارج می شود فرمول ساخت آنتی اکسیدان TBHQ برای روغن نباتی پروپیلن گلیکول 8.6 Kg
اسید سیتریک خشک 2 Kg + آب داغ بعد از مرحله ی بی بو سازی مخلوط وارد فیلتر و صافی ها می شود بعد از فیلترها روغن وارد مخازنی می شود که دمای آن پایین آید سپس در حلب شده و سپس به سردخانه برده می شود تا درجه حرارت آن کاهش یابد و به صورت جامد در آید.مدت نگهداری در سردخانه معمولاً 24 ساعت است.برای روغن های مایع سردخانه گذاری لازم نیست و پس از پر کردن و انبار کردن به بازار مصرف عرضه می شود؛این کارخانه حل ها و قوطی ها و بطری های مصرفی خود را نیز تولید می کند
روغن جامد در حلب های 1.8 و 2.7 و 4.5 3کیلو گرم گرد و 5 و 16 و 17 چهارگوش بسته بندی می شوند
کریستالیزیون روغن های جامد:( SHAORTENING )
کریستالیزیون روغن های جامد مخصوص قنادی و موارد کشابه در دستگاههایی انجام می شود که بیشتر با نام در کشور معروف است.امروزه شرکت های دیگری نظیر گشتنبرگ،شرودر ویا جایگزین دستگاه های وتیتور شده است.معمولاً روغن بی بو شده را تحت گاز ازت نگه داری می کنند و قبل از کریستالیزاسیون بتاکاروتن و آنتی اکسیدان را اضافه می کنند.درجه حرارت روغن خروجی از مخزن روغن خروجی بی بو شده توسط آب سرد در یک مخزن دو جداره به نام به حدود110° F ( 43 درجه سانتی گراد) کاهش می دهند.سپس این روغن به طور غیر مستقیم توسط آمونیاک سرد گردیده و کریستال های اولیه تشکیل می شود.درجه حرارت روغن در این حالت حدود65° F ( 18 درجه سانتی گراد ) است که به این واحد A,UNIT می گویند.روغن کریستال شده توسط تیغه تراشیده می شود و همراه با روغن غیر کریستالیزه وارد دستگاه دیگری می شود که نقش همونیژه کردن را دارد با عمل همونیژه کردن،کریستالیزاسیون ادامه پیدا می کند و در نتیجه درجه حرارت افزایش می یابد و به حدود F ? 85 (35 درجه سانتی گراد) میرسد به این واحد B,UNIT می گویند.روغن با این ویژگی که شبیه خامه می باشد،بسته بندی می شود.نوع بسته بندی ممکن است قوطی،حلب ویا پلاستیک باشد،عمل کریستالیزیسیون در موقع بسته بندی خاتمه نیافته است و لازم است محصولات بته بندی شده به مدت حداقل 40 ساعت در درخه حرارت نگه داری شود؛به این عمل Tempering می گویند؛واگر درجه حرارت Tempering برای Shortening خیلی پایین باشد روغن به صورت سفت وشکننده در می آید و اگر درجه Tempering حرارت خیلی بالا باشد روغن به حالت گریسی در می آید
روش تهیه روغن های دان
این روغن بیشتر در خاور میانه تولید می شود و علت آن تهیه روغن های مشابه روغن های حیوانی است و عمل کرستالیزاسیون پایه عملی ندارد کریستال های به وجود آمده پادار نیستند.روغن را به صورت گرم بسته بندی می کنند ودر سردخانه های با درجه حرارت 10-15 کاهش می دهند و تا خاتمه کریستالیزیسیون این درجه را حفظ می کنند کریستال های به وجود آمده با چشم قابل دید می باشند
روش تهیه مارگارین
در مارگارین به طور معمول 80 درصد آن مخلوطی از روغن های مختلف می باشد و حدود 18-16 درصد آن آب است وبقیه شامل شیر خشک،لیستین،منوگلیسرید،آنتی اکسیدان،ضد کپک روغن ، اسیدسیتریک ، ویتامین ، مواد معطر و نمک می باشد . بعضی از موارد ذکر شده را در فاز آبی و بعضی دیگر در فاز روغنی حل کرده و در تانک آماده سازی با هم مخلوط می کنند ، مخلوط پاستوریزه گردیده و مشابه Shortening کریستالیزه و بسته بندی می شود.درجه حرارت خروجی از Bunit حدود 60-50 ? F است محصول خروجی از به شکل خامه بسته بندی شده ودر درجه حرارت 10 درجه سانتی گراد نگه داری می شود
سیستم روغن بدون موم
برای بدست آوردن به دست آوردن روغنی عاری از موم از سیستم استفاده می کنند این فرآیند برای گرفتن موم روغن آفتابگردان مورد استفاده قرار می گیرد.روغن سویا موم کمتری دارد و احتیاجی به این عمل ندارد
برای حذف موم مراحل زیر انجام می گیرد
دمای روغن خام پس از ورود به خط توسط مبدل حرارتی به می رسد وسپس وارد شده و اسید فسفریک می خورد تا صمغ های آن ته نشین شود سپس به می رسد و سود مایع می خورد تا اسید های چرپ آن به صابون تبدیل شود.عمل را تکرار می کند سپس وارد شده 3درصد آب 90 درجه به آن اضافه می کنند که مرحله اول شستشو می باشد.بعد توسط جداساز صابون جدسازی می شود سپس وارد سرد کننده یا چیلر می شود که ابتدا توسط آب سرد دمای آن تا 20 درجه کاهش می یابد سپس توسط پروپیلن دمای آن به حدود 6-8 درجه می رسد سپس به مخازن کریستالیزاسیون وارد می شود و روغن به مدت 10 ساعت در آن باقی می ماند
این تانک ها شامل صفحاتی به صورت طبقاتی می باشد و روغن به آرامی از روی یک صفحه به صفحه بعدی می ریزد و این کار مدت زیادی طول می کشد در این مدت موم های موجود در روغن فرصت دارند با توجه به دمای پایین به صورت کریستال درآیند این دو تانک به صورت هم فشار هستند بنابرین روغن پس از عبور از صفحات یک تانک وارد تانک بعدی می شوند
پس از مرحله ی کریستالیزاسیون روغن به مبدل حرارتی رفته دمایش تا 20 درجه بالا می رود سپس به جداساز میرود تا کریستال های موم از آن خارج شوند سپس به مبدل حرارتی می رود و تا 90 درجه گرم می شود بعد از آن وارد می شود و 3-7 درصد آب 90 درجه به آن افزوده می شود؛پس از به خشک کن می رود بعد وارد شده و در نهایت یک عمل بی بو سازی روی آن صورت می گیرد در آخرین مرحله به بخش بسته بندی و عرضه ارسال می شود
.
منابع :
www.aftab.ir
www.wikipedia.com
www.zarnabdaneh.com
www.ivoi.ir
1